WO2000069218A1

WO2000069218A1 - Plaque chauffante et pâte conductrice

Info

Publication number: WO2000069218A1
Application number: PCT/JP2000/002874
Authority: WO
Inventors: Yanling Zhou
Original assignee: Ibiden Co., Ltd.
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-05-01
Publication date: 2000-11-16
Also published as: EP1185143A9; JP2001203066A; EP1185143A4; EP1185143A1

Description

明細書ホットプレート及び導体ペースト

技術分野

本発明は、セラミック基板を使用したホットプレート及び導体ペーストに関するものである。背景技術

半導体製造プロセスにおいて、例えば感光性樹脂塗布工程を経たシリコンゥェハを加熱乾燥させる場合、通常、ホットプレートと呼ばれる加熱装置が用いられる。

ホットプレートの形成材料としては、近年、アルミナ等のセラミック製基板がよく用いられる。アルミナ基板の片側面には、導体層としての抵抗体が所定バターン状に形成され、その抵抗体の一部には端子接続用パッドが形成される。なお、このような導体層は、アルミナ基板用の銀ペーストを基板に印刷塗布した後、加熱して焼き付けることにより形成される。その後、パッドには端子ピンがはんだ付けされ、その端子ピンには配線を介して電源が接続される。そして、ホットプレートの上面側に被加熱物であるシリコンウェハを載置し、この状態で抵抗体に通電することにより、シリコンウェハが 1 0 o °c以上に加熱されるようになつている。

なお、導体パターン層形成のための導体ペーストとしては、銀粒子 6 0重量％〜8 0重量。/。と、〖まう珪酸鉛をべ一スとするガラスフリット 1重量⁰/。〜 1 0重量 %と、バインダ 1重量％〜 1 0重量％と、溶剤 1 0重量％〜 3 0重量％とを含んだものが通常よく用いられている（特開平 4一 3 0 0 2 4 9号公報参照）。特に、副成分であるガラスフリットは、導体パターン層に好適な密着性を確保するうえで必要とされる。

ところで、上記従来の鉛系のペーストをそのまま窒化アルミニウム基板や炭化珪素基板のようなセラミック基板に適用した場合、以下のような不都合が生じる。即ち、ペースト焼き付け時の熱によって、窒化アルミニウムにペースト中の酸化物が作用し、アルミナ及び窒素ガスを多量に発生させる反応が起こってしまう。これをもたらす主な原因は、ガラスフリット中の酸化物、特に酸化鉛が多く含まれることによるものと考えられている。この場合、ぺ一スト焼き付け時に発生した高圧の窒素ガスは、銀粒子の粒界を通り抜けて、むりやり外部に出ようとする。その結果、導体パターン層にふくれが起こりやすくなり、パターンの形成精度が悪化する。

一方、ホットプレートの用途によっては、現状のものよりも導体パターン層の比抵抗を大きくしておきたいことがある。この場合、ペースト中の銀粒子量を相対的に少なくしてガラスフリット量を相対的に多くすれば、導体パターン層に占める導電成分の比率が小さくなり、結果として比抵抗が増大する。

しかしながら、単純にこのような手法を採ったのでは、ペースト焼き付け時に窒素ガスの発生量が増加することが予想され、導体パターン層のふくれにつながる可能性が高い。発明の開示

本発明の目的は、ふくれが少なく、密着性に優れ、かつ比抵抗の大きい導体パターン層を備えたホットプレート及び、その製造に好適な導体ペーストを提供することにある。

本発明の第 1の態様では、導体層を備えるセラミック基板を使用したホットプレートが提供される、導体層は、酸化ルテニウム、ガラスフリット及び貴金属粒子からなる。

導体層には酸化ルテニウムが含まれている。このため、比抵抗の増大を目的としてガラスフリットの添加量を多め（貴金属に対して 1 0重量％以上）に設定した場合であっても、ガラスフリットとセラミック基板との反応を抑制し、導体層のふくれの発生を防止できる。従って、ふくれが少なく、比抵抗1 0 / 0 * 0；₁11 以上の大きい導体層が得られる。また、酸化ルテニウム自体も比抵抗を上げる機能を有していると考えられる。

導体層は、酸化ルテニウム、ビスマスまたはその酸化物、ガラスフリット及び貴金属粒子からなることが好ましい。ビスマスまたはその酸化物を添加することにより、ガラスフリットとセラミック基板との反応がさらに抑制されるため、密着性に優れた導体層が得られる。

セラミック基板は窒化物セラミック基板または炭化物セラミック基板であることが好ましい。窒化物セラミック基板や炭化物セラミック基板を使用することにより、熱伝導率及び高温耐熱性が向上する。特に耐熱性に優れかつ熱伝導率が高ぃ窒化アルミニウム基板を用いることにより、高温での使用にも耐えうる実用的なホットプレートを得ることができる。

ガラスフリットは、ほう珪酸亜鉛を含んでいることが好ましい。ほう珪酸亜鉛を含むガラスフリットは、ほう珪酸鉛を含む従来品とは異なり、セラミック基板における窒化物と反応して窒素ガスを発生させる酸化物が少ない。従って、ほう珪酸亜鉛を成分とする材料を用いて導体層を形成したとしても、窒素ガスを多量に発生させるには至らず、導体層にふくれが起こりにくくなる。

貴金属粒子は、金粒子、銀粒子、白金粒子及びパラジウム粒子のうちから選ばれる少なくとも 1種であることが好ましい。高温に晒されても比較的酸化しにくく、しかも充分大きな抵抗値を示す金属粒子を用いているため、発熱のための抵抗体として好適な導体層を容易に得ることができる。

本発明の第 2の態様では、酸化ルテニウム、ガラスフリット及び貴金属粒子からなる導体ペーストが提供される。

本発明の第 3の態様では、酸化ルテニウム、ビスマスまたはその酸化物、ガラスフリツト及び貴金属粒子からなる導体ペーストが提供される。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態のホットプレートュニットの概略断面図。

図 2は、図 2のホットプレートユニットの要部拡大断面図。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の一実施形態のホットプレートユニット 1を図 1，図 2に基づき詳細に説明する。

図 1に示されるホットプレートュニット 1は、ケーシング 2及びホットプレート 3を主要な構成要素として備えている。

ケーシング 2は有底状の金属製部材であって、断面円形状の開口部 4をその上部側に備えている。なお、ケーシング 2は有底状のものに限定されず、底無し状のものであってもよい。当該開口部 4には環状のシールリング 1 4を介してホットプレート 3が取り付けられる。ケ一シング 2の底部 2 aの外周部には電流供給用のリード線 6を挿通するためのリ一ド線引出用孔 7が形成され、各リード線 6 はそこからケーシング 2の外部に引き出されている。

セラミック基板 9からなる本実施形態のホットプレート 3は、感光性樹脂が塗布されたシリコンウェハ W 1を 5 0 °C〜8 0 0 °Cにて乾燥させたり、スパックリング用の加熱を行うためのホットプレート 3である。

セラミック基板 9としては、耐熱性に優れかつ熱伝導率が高いという性質を有する窒化物セラミック基板あるいは炭化物セラミックを選択することがよく、具体的には窒化アルミニウム基板、窒化珪素基板、窒化ホウ素基板、窒化チタン基板、炭化珪素、炭化硼素又は炭化チタンを選択することがよい。これらの中でも、特に窒化アルミニウム基板を選択することが望ましく、次いで窒化珪素基板を選択することが望ましい。その理由は、これらのものは、上記の窒化物セラミツクのなかでも熱伝導率が高い部類に属するからである。

このセラミック基板 9は、円盤状をした厚さ約 1 m n！〜 1 0 0 mm程度の板状物であって、ケーシング 2の外形寸法より若干小径となるように設計されている図 1 , 図 2に示されるように、セラミック基板 9の下面側には、導体パターン層としての配線抵抗 1 0が同心円状ないし淌巻き状に形成されている。配線抵抗 1 0の端部にはパッド 1 0 aが形成されている。なお、配線抵抗 1 0及びパッド 1 0 aは、セラミック基板 9の表面に導体ペースト（貴金属ペースト） P 1を印刷した後、それを加熱して焼き付けたものである。なお、本実施形態のホットプレート 3では、導体パターン層形成層の反対側、即ち上面側をシリコンウェハ W 1の加熱面としている。このような構成の利点は、ホットプレート 3に温度ムラが生じにくくなり、シリコンウェハ W 1を均一に加熱できるようになることである。

貴金属ペースト P 1に由来する本実施形態の配線抵抗 1 0及びパッド 1 0 aは、貴金属粒子を主成分として含み、さらにガラスフリット等の副成分を含んでいる。本実施形態において使用される貴金属粒子は、好ましくは平均粒径が 6 μ m 以下かつ鱗片状の貴金属粒子であることがよい。

鱗片状の貴金属粒子は、金粒子（A u粒子）、銀粒子（A g粒子）、白金粒子

( P t粒子）及びパラジウム粒子（P d粒子）のうちから選ばれる少なくとも 1 種であることが好ましい。これらの貴金属は高温に晒されても比較的酸化しにくく、通電により発熱させるにあたって充分大きな抵抗値を示すからである。図 1，図 2に示されるように、各パッド 1 0 aには、導電性材料からなる端子ピン 1 2の基端部がはんだ付けされている。その結果、各端子ピン 1 2と配線抵抗 1 0との電気的な導通が図られている。各端子ピン 1 2の先端部には、リード線 6の先端部にあるソケット 6 aが嵌着されている。従って、リード線 6及び端子ピン 1 2を介して配線抵抗 1 0に電流を供給すると、配線抵抗 1 0の温度が上昇し、ホットプレート 3全体が加熱される。

次に、このホットプレート 3を製造する手順の一例を簡単に説明する。

セラミックの粉体に、必要に応じてィットリアなどの焼結助剤やバインダーを添加してなる混合物を作製し、これを例えば 3本ロールにより均一に混練する。この混練物を材料として、厚さ 1〜 1 0 0 mm程度の板状生成形体をプレス成形により作製する。

作製された生成形体に対してパンチングまたはドリリングによる穴あけを行い、図示しないピン揷通孔を形成する。次いで、穴あけ工程を経た生成形体を乾燥、仮焼成及び本焼成して完全に焼結させることにより、セラミック焼結体製の基板 9を作製する。焼成工程はホットプレス装置によって行われることがよく、その温度は 1 5 0 0 °C〜 2 0 0 0 ^eC程度に設定されることがよレ、。この後、セラミック基板 9を所定径（本実施形態では 2 3 0讓 φ ) にかつ円形状に切り出し、これを好ましくはバフ研磨装置を用いて表面研削加工する。

上記工程を経た後、あらかじめ調製しておいた貴金属ペースト P 1を、セラミック基板 9の下面側に好ましくはスクリーン印刷により均一に塗布する。

ここで使用される貴金属ペースト P 1は、貴金属粒子のほかに、酸化ルテニゥム、ガラスフリット、樹脂バインダ、溶剤を含んでいる。同貴金属ペースト P 1 は、さらにビスマスまたは酸化ビスマスを含んでいることがよい。

貴金属粒子は、貴金属ペースト P 1中において 4 0重量％〜6 0重量％含まれていることがよく、ガラスフリットは 1 0重量％〜 3 0重量％ (但し貴金属に対して 1 0重量％以上）含まれていることがよい。

貴金属粒子の量が多すぎると、配線抵抗 1 0における導電成分の占める比率の増加によって、比抵抗が小さくなつてしまうからである。逆に、貴金属粒子の量が少なすぎると、比抵抗の増大という点からは好ましい反面、ガラスフリット量が相対的に多くなることで、ふくれが起こりやすくなるからである。ガラスフリットの量が多すぎる場合についても、同様に配線抵抗 1 0にふくれが起こりやすくなる。逆に、ガラスフリットの量が少なすぎると、ふくれが起こりにくくなる反面、密着性の向上が図れなくなる。

貴金属ペースト P 1中には、上記のごとくビスマス（B i ) または酸化ビスマス（B i ₂O j が含まれていることが望ましい。即ち、これらの物質を添加しておくと、ガラスフリットの添加量が多くても（貴金属に対して 1 0重量％以上であっても）、ふくれの発生が抑制されるとともに、配線抵抗 1 0の密着性も改善される、という試験結果を得ているからである。

なお、これらの物質は他の酸化物に比べて比較的容易に酸化 ·還元される性質があり、この性質がふくれ発生の抑制及び密着性の改善に何らかのかたちで寄与しているものと、現時点では推測されている。

ここで、基板材料として例えば窒化アルミニウムを選択した場合、酸化ビスマスは、ペースト焼き付け時に窒化アルミニウムと反応してアルミナ及び窒素ガスを発生させる、いわば窒化アルミニウムに対する酸化剤として作用する。また、ビスマスは空気に晒されることで簡単に酸化されて酸化ビスマスとなる。

また、基板材料として例えば窒化珪素を選択した場合、酸化ビスマスは、ぺースト焼き付け時に窒化珪素と反応してシリ力及び窒素ガスを発生させる、いわば窒化珪素に対する酸化剤として作用する。同様にビスマスも間接的には窒化珪素に対する酸化剤になると把握できる。

ビスマスまたは酸化ビスマスは、貴金属ペースト P 1中に 1重量。/。〜 1 0重量 %程度含まれていることがよく、さらには 5重量％〜 1 0重量。 /₀程度含まれていることがよく、特には 7重量。/。〜 8重量％程度含まれていることがよい。ビスマスまたは酸化ビスマスの含有量が少なすぎると、添加による効果を充分に期待することができず、ふくれの防止及び密着性の顕著な改善につながらないからである。逆に、ビスマスまたは酸化ビスマスの含有量があまりに多すぎると、貴金属とビスマスまたは酸化ビスマスが混合せず、抵抗値にばらつきが発生する。さらに、貴金属ペースト P 1中には、酸化ルテニウム（R u O J が含まれている必要がある。この場合、酸化ルテニウムは、ビスマスまたは酸化ビスマスとともにガラスフリットと窒化アルミニウムなどのセラミック基板との反応を適度に抑制することにより、反応ガスの発生を防止するものと考えられる。

貴金属ペースト P 1中において酸化ルテニウムは 0 . 5重量％〜 5重量％程度、特には 1重量％〜 2重量％程度含まれていることがよい。

酸化ルテ二ゥムの量が少なすぎると、ビスマスまたは酸化ビスマスによって引き起こされる反応を確実に抑制することができず、ガラスフリット添加量が多いときにふくれを確実に防止できなくなるおそれがある。逆に、酸化ルテニウムの量が多すぎると、ビスマスまたは酸化ビスマスによって引き起こされる反応が過度に抑制され、ガラスフリット添加量が多いときに密着性の向上を達成できなくなるおそれがある。なお、酸化ルテニウムの含有量は、ビスマスまたは酸化ビスマスの含有量以下であることがよい。

ガラスフリットとしては、ほう珪酸亜鉛（S i〇₂： B ₂〇₃： Z n 0 ₂) を含むものの使用が好ましく、特には、ほう珪酸亜鉛を主成分として含むものの使用がより好ましい。より具体的にいうと、ほう珪酸亜鉛に対し少量の酸化物を添加したものの使用が望ましい。酸化物の具体例としては、酸化アルミニウム（A 1 ₂ O J 、酸化ィットリウム（Y ₂ O j 、酸化鉛（P b O ) 、酸化力ドミゥム（C d O ) 、酸化クロム（C r ₂〇₃) 又は酸化銅（C u O ) がある。ここに列挙した酸化物は、ベースであるほう珪酸亜鉛に対して、 1種のみ添加されていてもよく、 2種以上組み合わせて添加されていてもよい。なお、ペースト焼き付け時においてこれらの酸化物は、基板材料に対する酸化剤として作用するため、自らは還元される。

先に列挙した各種酸化物の重量比は、ベースであるほう珪酸亜鉛の重量比の 1 Z 2 0倍〜 1 Z 5倍程度であることがよい。この重量比が小さすぎると、ガラスフリツト中において上記酸化物の存在率が高くなる結果、窒素ガスに起因するふくれを充分に防止できなくなるおそれがある。逆に、この重量比が大きすぎると、ガラスフリット中において上記酸化物の存在率が小さくなる結果、配線抵抗 1 0の密着性を充分に向上できなくなるおそれがある。

その他、貴金属ペースト P 1中には、有機ビヒクルとしての樹脂バインダが 2 重量％〜1 5重量％ほど含まれ、溶剤が 1 0重量。/。〜 3 0重量％ほど含まれていることがよい。樹脂バインダの例としては、例えばェチルセルロース等のセル口ース類がある。溶剤は印刷性や分散性の向上を目的として添加される成分であつて、その具体例としてはアセテート類、ブチルセ口ソルブ等のセロソルブ類、又はブチルカルビトール等のカルビトール類が挙げられる。ここに列挙した溶剤は、 1種のみ用いられてもよく、 2種以上混合して用いられてもよい。

セラミック基板 9上に塗布された貴金属ペースト P 1を約 7 5 0 °Cの温度で所定時間加熱すると、貴金属ペースト P 1中の溶剤が揮発し、配線抵抗 1 0及びパッド 1 0 aが焼き付けられる。溶融したガラスフリットはセラミック基板 9に近づく方向に移動する傾向があり、逆に貴金属粒子はセラミック基板 9から離れる方向に移動する傾向がある。

その後、パッド 1 0 aにはんだ S 1を介して端子ピン 1 2を接合して、ホットプレート 3を完成させ、さらにこれをケーシング 2の開口部 4に取り付ければ、図 1に示す所望のホットプレ一トュニット 1が完成する。

(実施例及び比較例）

[サンプル 1〜 8の作製]

実施例 1 〜 5、比較例 1 〜 3では、窒化アルミニゥム粉末（平均粒径 1 . 1 μ m ) 1 0 0重量部に、 Y ₂〇₃ (平均粒径 0 . 4 μ πι) 4重量部、アクリル系樹脂バインダ（三井化学社製、商品名： S Α— 5 4 5 , 酸価 1 . 0 ) 8重量部を添加して混合した。このようにして得た混合物を均一に混練してなる混練物をプレス成形用型に入れてプレスすることにより、板状生成形体を作製した。

次いで、穴あけ加工及び乾燥を行った後、成形体を窒素雰囲気中で 3 5 0 °C、 4時間の脱脂を行い、バインダを熱分解させた。さらに、脱脂された成形体を 1 6 0 0。C、 3時間の条件でホットプレス焼成し、セラミック基板 9としての窒化アルミニウム基板を得た。なお、ホットプレスの圧力は 1 5 0 k g Z c m ² に設定した。

この後、基板切り出し及び表面研削加工を行った後、ペースト塗布工程を行つた。同工程では、下記のごとき組成の貴金属ペースト P 1を用い、かつ塗布時の厚さを 2 5 t m程度に設定し、上記の手順に準拠して 8種のサンプルを作製した（表 1参照）。

貴金属粒子としては、鱗片状かつ平均粒径 5 mの銀粒子を 1種のみ用いた。そして、貴金属ペースト P 1 としての銀ペースト中における銀粒子の添加量を、サンプル 5では 4 5重量％に設定し、サンプル 2 , 4， 7では 5 0重量％に設定し、サンプル 1 , 3 , 6では 5 5重量％に設定し、サンプル 8では 7 0重量％に設定した。

ガラスフリットとしては、ほう珪酸亜鉛をベースとして含むもの（即ち亜鉛系のもの）を用いた。各サンプルにおけるガラスフリットの添加量は表 1に示され、その詳細な組成は表 1の下欄に示されている。各サンプルごとのビスマスの添加量及び酸化ルテニウムの添加量についても、表 1に示すとおりである。

樹脂バインダとしてはェチルセルロースを選択し、溶剤としてはブチルカルビトールを選択した。サンプル 6， 7， 8については、ビスマスが添加されている反面、酸化ルテニゥムが添加されていない。この点で、サンプル 6， 7， 8は本実施形態における好適な条件を満たさないものとなっている。しかも、サンプル 8については、銀粒子量に比べてガラスフリット量が少なめに設定されている。この点に関しても、サンプル 8は本実施形態における好適な条件を満たさないものとなっている。以上のことから、サンプル 1〜 5を実施例 1〜 5として位置づけ、サンプル 6〜 8を比較例 1〜 3として位置づけた。

[比較試験及びその結果]

得られた 8種のサンプルの各々を用いて、セラミック基板 9に対するペースト印刷及び焼き付けを行い、 2 m m角のテスト用パターンを複数箇所に形成した。そして、肉眼及び光学顕微鏡の両方で観察を行なうことにより、テスト用パターンにおけるふくれの有無を調査した。ふくれのなかったテスト用パターンについては、さらに引っ張り強度試験を実施し、測定値の平均（k g f Z 2 m m口）を算出した。同時にマルチメータで抵抗値を測定するとともに、測定長及びパターン断面積に基づいてパターンの比抵抗 ( Ω · c m ) を算出した。比抵抗については、目的値を 1 0 μ Ω · c mとした。これらの試験の結果を表 1に示す。

注：ガラスフリットは、ほう珪酸亜鉛を 8 0 wt% ， A 1 ₂ 0 ₃ を 2 0 wt% 含む. 表 1から明らかなように、各実施例 1〜5では、ふくれが全く認められず、充分な引っ張り強度が確保されるばかりでなく、比抵抗が目的値よりも大きくなることが確認された。一方、比較例 1 , 2ではふくれが認められ、パターン形成精度に劣るものとなっていた。比較例 3では、ふくれが認められず、充分な引っ張り強度が確保される反面、目的値よりも大きな比抵抗を達成することができなかつた。

[サンプル 9の作製]

実施例 6では、窒化珪素粉末（平均粒径 1. Ι μπι) 45重量部に、 Υ₂0₃ (平均粒径 0. 4 /ζηι) 20重量部、 A l ₂〇₃ (平均粒径 0. 5 μ m) 1 5重量部、 S i 0₂ (平均粒径 0. 5 μπι) 20重量部、アクリル系樹脂バインダ（三井化学社製、商品名： SA— 545, 酸値 1. 0) 8重量部を混合した。

このようにして得た混合物を均一に混練してなる混練物をプレス成形用型に入れてプレスすることにより、板状生成形体を作製した。

次いで、穴あけ加工及び乾燥を行った後、成形体を窒素雰囲気中で 3 50°C、 4時間の脱脂を行い、バインダを熱分解させた。さらに、脱脂された成形体を 1 600。C、 3時間の条件でホットプレス焼成し、セラミック基板 9として窒化珪素基板を得た。なお、ホットプレスの圧力は 1 50 k g/cm²に設定した。この後、基板切り出し及び表面研削加工を行った後、ペースト塗布工程を行つた。ここでは貴金属ペースト P 1 として、下記のごとき組成のものを用い、かつ塗布時の厚さを 25 / m程度に設定してサンプル 9を作製した。なお、ここではビスマスに代えて酸化ビスマスを使用した。

'貴金属粒子：パラジウム粒子（昭栄化学工業製 P d— 730) が

1 00重量部、

•ガラスフリット： S i〇₂が 2. 0重量部、 B₂〇₃が 5. 0重量部、

Z nOが 1 0. 0重量部、 1) 0が 1. 2重量部、

• B i ₂0₃： 1. 1重量部、

• R u O₂： 1. 0重量部、 •樹脂バインダ： 3 . 4重量部、

•溶剤としてのプチルカルビトール： 1 7 . 9重量部。

そして、塗布された貴金属ペースト P 1を約 7 5 0 °Cの温度で所定時間加熱することにより、配線抵抗 1 0及びパッド 1 0 aを焼き付け、実施例 6のホットプレート 3であるサンプル 9を完成させた。

[比較試験及びその結果]

得られたサンプル 9について、実施例 1〜 5及び比較例 1〜 3について行なつたのと同様の比較試験を行なった。その結果、配線抵抗 1 0にふくれは認められなかった。また、引っ張り強度は 1 1 . 5 k g f Z 2 m m口であり、実施例 1〜 5よりもさらに高い値を示した。そして、パターンの比抵抗も 1 1 0 μ Ω · c m であり、目的値よりもかなり大きくなることが確認された。

従って、本実施形態の各実施例によれば以下のような効果を得ることができる

( 1 ) 実施例 1〜6のホットプレート 3の場合、導体パターン層（即ち配線抵抗 1 0及びパッド 1 0 a ) の比抵抗の増大を目的として、ガラスフリットの添加量が貴金属粒子に対して 1 0重量％以上となるように調整されている。

従って、配線抵抗 1 0に占める導電成分の比率が小さく、極めて比抵抗が大きくなつている。よって、発熱性能に優れたホットプレート 3を得ることができる。また、このようなホットプレート 3は、例えば高温加熱（2 0 0 °C以上）の用途に好適なものとなる。

( 2 ) 実施例 1〜5のホットプレート 3では、酸化ルテニウム、ビスマス、ガラスフリツト及び銀粒子からなる配線抵抗 1 0及びパッド 1 ◦ aが形成されている。また、実施例 6のホットプレート 3では、酸化ルテニウム、酸化ビスマス、ガラスフリット、パラジゥム粒子からなる配線抵抗 1 0及びパッド 1 0 aが形成されている。

ゆえに、比抵抗の増大を目的としてガラスフリットの添加量を多めに設定した場合であっても、ビスマスまたはその酸化物及び酸化ルテ二ゥムの相乗作用によつて、配線抵抗 1 0のふくれの発生が確実に防止される。従って、ふくれがなく、比抵抗の大きい（即ち 1 Ο μ Ω · c m以上の）配線抵抗 1 0が得られる。また、ビスマスまたはその酸化物を含んでいることから、密着性に優れた配線抵抗 1 0が得られる。このため、発熱性能に優れるばかりでなく、パターン形成精度にも優れかつ高信頼性のホットプレート 3を得ることができる。

なお、実施例 1〜 5において貴金属ペースト P 1中のビスマスをほぼ同量の酸化ビスマスに置き換えたり、実施例 6において貴金属ペースト P 1中の酸化ビスマスをほぼ同量のビスマスに置き換えてもよい。

( 3 ) 実施例 1〜 5では、とりわけ耐熱性に優れかつ熱伝導率が高い窒化アルミニゥム基板をセラミック基板 9として用いている。このため、高温での使用にも耐えうる実用的なホットプレート 3を得ることができる。

( 4 ) 実施例 1〜6では、 1重量⁰/。〜 1 ◦重量％という好適量のビスマスまたは酸化ビスマスを含む貴金属べ—スト P 1を用いている。このため、ふくれの防止、密着性の向上及び比抵抗の増大をより確実に達成することができる。

( 5 ) 実施例 1〜6では、 0 . 5重量％〜5重量％という好適量の酸化ルテニゥムを含む貴金属ペースト P 1を用いている。このため、ふくれの防止、密着性の向上及び比抵抗の増大をより確実に達成することができる。

なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。

. 鱗片状の貴金属粒子に代えて、球形状の貴金属粒子を用いてもよい。また、貴金属粒子を 1種のみ用いることのみに限定されず、必要に応じて 2種（例えば鱗片状のもの +球形状のもの）またはそれ以上のものを混合して用いてもよい

• 〖まう珪酸亜鉛をベースとするガラスフリット中に含まれる酸化物は、前記実施形態の各実施例にて示したもの（A 1 ₂0 ₃) のみに限定されず、別のものに変更されても勿論よい。

• セラミック基板 9はプレス成形法を経て製造されたもののみに限定されることはなく、例えばドクターブレード装置を利用したシート成形法を経て製造されたものでもよい。シート成形法を採用した場合、例えば積層されたシート間に配線抵抗 1 0を配設することができるので、高温用のホットプ I /一ト 3を比較的容易に実現することができる。

• 導体パターン層は実施形態において例示した配線抵抗 1 0ゃパッド 1 0 a のみに限定されることはなく、それ以外のものであってもよい。

• セラミック基板 9に対して貴金属ペースト P 1を塗布する方法としては、スクリーン印刷法のみならず、例えば捺印法を採用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 導体層を備えるセラミック基板を使用したホットプレートにおいて、前記導体層は、酸化ルテニウム、ガラスフリット及び貴金属粒子からなることを特徴とするホットプレート。

2 . 前記導体層は、酸化ルテニウム、ビスマスまたはその酸化物、ガラスフリット及び貴金属粒子からなることを特徴とする請求項 1に記載のホットプレー h o

3 . 前記セラミック基板は窒化物セラミック基板または炭化物セラミック基板であることを特徴とする請求項 1または 2に記載のホットプレート。

4 . 前記ガラスフリットは、ほう珪酸亜鉛を含むことを特徴とする請求項 1 乃至 3のいずれか 1項に記載のホットプレート。

5 . 前記貴金属粒子は、金粒子、銀粒子、白金粒子及びパラジウム粒子のうちから選ばれる少なくとも 1種であることを特徴とする請求項 1乃至 4のいずれ力、 1項に記載のホットプレート。

6 . 酸化ルテニウム、ガラスフリット及び貴金属粒子からなることを特徴とする導体ペースト。

7 . 酸化ルテニウム、ビスマスまたはその酸化物、ガラスフリット及び貴金属粒子からなることを特徴とする導体ペースト。